1. Definicja Obróbka wiórowa

Jest to obróbka za pomocą skrawania, dokonywana narzędziami o określonej liczbie i kształcie ostrzy skrawających, naddatek na obróbkę zaś jest usuwany w postaci widocznych wiórów.(np toczenie, wiercenie)

2. Definicja Obróbka ścierna

Jest to obróbka za pomocą skrawania, dokonywana licznymi, drobnymi ostrzami o nieustalonej ściśle liczbie i kształcie, naddatek na obróbkę zaś jest usuwany w postaci drobnych wiórów, na ogół niedostrzegalnych nieuzbrojonym okiem oraz w postaci cząsteczek wyrywanych siłą tarcia. Zarówno te wióry, jak i cząsteczki mogą w określonych warunkach podlegać częściowo lub w całości utlenianiu (spalaniu) lub topieniu. (szlifowanie , docieranie )

3. Geometria ostrza w układzie (rysunek):

narzędzia -słuzy do wykonania, ostrzenia i kontroli narzędzi skrawających -W układzie narzędzia można wyróżnić trzy podukłady:

1. układ podstawowy główny,

2. układ podstawowy pomocniczy,

3. układ podłużno-poprzeczny,

Układy te służą do charakterystyki narzędzia (ostrza), niezależnie od położenia względem przedmiotu obrabianego lub ruchów roboczych

ustawienia -rozpatruje geometrię ostrza w zależności od ustawienia narzędzia w stosunku do części obrabianej.

Roboczy

4. Materiały narzędziowe (co, z czego, struktura, oznaczenie, max temp)

1. stal narzędziowa niestopowa - C45U , C75U, C80U (stal węglowa , zawartość w setnych procentach węgla,)

- maksymalna temperatura pracy 200 - 250 ^{o C}

- maksymalna twardość 61- 62 HRC

- im większa zawartość węgla tym narzędzie bardziej twarde i kruche

2. stal narzędziowa stopowa do pracy na zimno (wiertła,frezy, piły, pogłębiacze )

• niskostopowe (wysokowęglowe) 102Cr6

• wysokostopowe X100CrMoV5

• średnioweglowe 35CrMo7

• do nawęglania - 21MnCr5

- temp pracy 300 ^{o C}

- twardośc ok 62 HRC

3. stal szybkotnąca

• bezkobaltowe HS10-0-1

• bezkobaltowe o zwiększonym stężeniu C HS6-5-2C

• kobaltowe HS6-5-2-5

• max temperatura pracy 600 ^{o C}

• minimalna twardość po obróbce cieplnej 60 - 66 HRC

• węgliki spiekane - materiał konstrukcyjny uzyskany z węglików metali wysokotopliwych jak wolfram, tytan, Nb, Ta, oraz kobalt jako osnowa wiążąca metodami metalurgii proszkowej.

- Twardość 1900 -2500HV,

- max temp pracy do 1000^oC

Gatunki węglików spiekanych do obróbki skrawaniem należą do grup

P ( niebieski ) - materiały dające długi wiór ( stale, staliwa, żeliwa ciągliwe )

M ( żółty ) - materiały dające długi lub krótki wiór oraz metale nieżelazne (żeliwo stopowe, stal austenityczna )

K ( czerwony ) - materiały dające krótki wiór (żeliwa szare, tworzywa sztuczne)

Pokrycia

- TiN - (zmniejsza tarcie, zapobiega narostowi;

- TiC - zwiększa twardość,

- Al₂O₃ -tworzy barierę termiczną

„cermetale” - TiC, TiN, TiCN

Spieki czeramiczne

1) ceramika wiała

2) ceramika czara

3) ceramika szara

4) sialony Si5AlON7

5)spieki z wiskerami

Materiały supertwarde

• diament monokrystaliczny - MKD

• diament polikrystaliczny - PKD

• sześcienny azotek boru

Cechy materiałów narzędziowych :

- duża twardość ostrza ( większa o 20 HRC od materiału obrabianego dla podwyższonych temperatur)

• duża odporność na ścieranie

• materiał narzędzia skrawającego powinien mieć wysokie własności mechaniczne ( wytrz na rozciąganie, ściskanie , zginanie, wysoka udarność )

• materiał ostrza powinien mieć duży współczynnik przewodności cieplnej i duże ciepło właściwe

5. Rozkład sił skrawania (narysować i wyjaśnić na co wpływają składowe)




Tekst 1: Fc-główna siła skrawania; Ff-posuwowa siła skrawania; Fp-odporowa siła skrawania

Siła skrawania - nazywa się taką siłę, z jaką ostrze narzędzia oddziałuje na materiał skrawany w celu oddzielenia od niego wióra. Siłę skrawającą F można rozłożyć na trzy wzajemnie prostopadłe siły składowe:

Fc - główna siła skrawania, jest równoległa do wektora szybkości V

Ff - posuwowa siła skrawania, jest równoległa do kierunku posuwu p

Fp - odporowa siła skrawania, jest prostopadła do składowych sił Fc i

6.Bilans cieplny (gdzie się ciepło wydziela)

Ciepło. Przyczyny: 70%- odkształcenia plastyczne, 20%- tarcie o powierzchnie natarcia, 10%- tarcie o powierzchnie przyłożenia. Rozkład: 75%- odprowadza wiór, 15%- przejmuje przedmiot obrabiany, 8%- przechodzi do narzędzia, 2%- rozproszone.

7.Formy zużycia (podstawowe parametry)

PARAMETRY ZUŻYCIA OSTRZA

 Zużycie wytrzymałościowe

Dzielimy je na doraźne i zmęczeniowe. Zużycie wytrzymałościowe przejawia się wyszczerbieniami,

wykruszeniami krawędzi skrawającej oraz wyłupaniami ostrza. Zużycie to jest charakterystyczne dla

ostrzy z węglików spiekanych, spieków ceramicznych i cermetali.

 Ścieranie mechaniczne (ścierne)

Polega na ścieraniu powierzchni roboczych ostrza przez twardsze cząstki materiału obrabianego,

którymi mogą być większe węgliki, azotki lub wtrącenia niemetaliczne Al2O3 i bardzo twarde tlenki

SiO2

oraz różnego rodzaju zanieczyszczenia powierzchni przedmiotu obrabianego (piasek, zgorzel)

 Zużycie adhezyjne

Proces zużycia spowodowany powstawaniem połączeń pomiędzy chemicznie czystymi powierzchniami

podlegającymi tarciu i niszczeniem tych połączeń przy przesunięciu względnym współpracujących

powierzchni. Powstanie połączeń adhezyjnych (tarciowych) spowodowane jest oddziaływaniem pół

atomów, jonów albo cząstek współpracujących powierzchni.

 Zużycie dyfuzyjne

 Utlenianie i ścieranie produktów utleniania

W temperaturach rzędu powyżej 600o

 Odkształcenie plastyczne

C może nastąpić utlenienie dyfuzyjne materiału narzędzia pod

wpływem działania tlenu z powietrza

Przy skrawaniu ostrzami ze stali narzędziowych niskostopowych i wysokostopowych następuje czasami

odkształcenie plastyczne krawędzi skrawającej. Zjawisko to może wystąpić nawet przy skrawaniu

węglikami spiekanymi z dużą zawartością kobaltu.

8.Kryteria zużycia ostrza - fizykalne, ekonomiczne, technologiczne

• Fizykalne - uwzględniają jedynie możliwości skrawne narzędzia. Ostrze jest stępione, jeśli jego stan

zużycia, określony wybranym wskaźnikiem (najczęściej VB) poprzedza moment zużycia katastroficznego.

• Ekonomiczne - uwzględniają optymalne wykorzystanie narzędzia w całym okresie użytkowania.

Żywotność ostrza (całkowity czas użytkowania) powinna być maksymalna.

• Technologiczne - odnoszą się do wymagań obróbki rozpatrywanym narzędziem. Narzędzie jest stępione,

gdy przekroczona jest dopuszczalna chropowatość powierzchni lub przekroczona jest tolerancja wymi

9.Krzywa zużycia




10.Definicja okresu trwałości ostrza -trwałość ostrza; jest to czas [min] skrawania narzędzia w ustalonych warunkach do chwili stępienia ostrza. Może być też oceniana pośrednio liczbą wykonanych takich samych zabiegów do momentu stępienia.

11.Wzór Taylora -zależność między okresem trwałości ostrza a prędkością skrawania





T-okres trwałości ostrza;

Vc-prędkość skrawania;

f^μT-posuw

a_p-głębokość

C - stała dla danych warunków skrawania

vc- prędkość skrawania

s - wykładnik potęgowy określający wpływ prędkości skrawania na okres trwałości ostrza

s=3-6 - węgliki spiekane

s=8-10 - stale szybkotnące

12.Kolejność postępowania przy wyborze warunków skrawania na przykładzie toczenia

1) wybieramy największą głębokość skrawania

2) dobieramy odpowiednie narzędzie, tzn wymiar, geometrię i materiał narzędzia

3) dobieramy możliwie największy posuw. Posuw ograniczony jest chropowatością powierzchni, strzałką ugięcia przedmiotu, wytrzymałością narzędzia. Wytrzymałością mechanizmu posuwowego

4) dobieramy okres trwałości ostrza (zwykle T_ek)

5) wyliczamy lub odczytujemy z tablic (wykresów) okresową prędkość skrawania V_T

6) obliczamy prędkość obrotową wrzeciona (n)

7) dla wybranych n _{rzecz i} a_p obliczamy efektywną moc skrawania n_e

8) gdy moc silnika obrabiarki jest niewystarczająca zmniejszamy Vc lub zmieniamy obrabiarkę.

13. Narost (co to, wady, zalety, zapobieganie)

Narosty: pod bardzo dużym naciskiem wióra na narzędzie ostrze noża rozgrzewa się i ułatwia przywieranie obrabianego materiału do powierzchni. Drobne cząstki obrabianego materiału, przywarte do powierzchni natarcia, pozostają na nożu zmieniając zarys jego ostrza.

Wady narostu:

 Zmiana wymiarów obrabianego przedmiotu

 Oddziaływanie cząstek jako ziaren ściernych

 Pogorszenie gładkości (chropowatość)

 powstawanie drgań

Zalety narostu:

 Chroni powierzchnie natarcia

 Zwiększa kąt natarcia

 Wzmacnia ostrze

Zapobieganie:

 Zwiększenie prędkości skrawania

 Szlifowanie

 Zastosowanie cieczy chłodząco - smarujących

Czas skrawania min

I

II

III

Wskaźnik zużycia Vb [mm]

I-etap docierania II-etap normalnego zużycia III-okres przyspieszonego zużycia







---